[发明专利]一种提高烧结钕铁硼磁性能的方法

说明书

本发明公开了一种提高烧结钕铁硼磁性能的方法，包括如下步骤：1)采用速凝薄片工艺制备钕铁硼基速凝薄片，之后用氢爆法将合金薄片破碎并通过气流磨粉碎制备3‑5微米钕铁硼基原料粉末；2)将步骤1)所得粉末在磁场中进行取向成型，得到压坯；3)将压坯用模具装好进行一次等静压；4)将一次等静压好的压坯放入真空烧结炉中进行低温烧结；5)将步骤4)中低温烧结过的产物进行表面抛光处理后，再放入含重稀土Dy或Tb的溶液组成的液体介质中进行二次等静压；6)将二次等静压后的产物放入真空烧结炉中进行高温烧结；7)将高温烧结所得的产物进行回火热处理，即得高性能烧结钕铁硼磁体。

技术领域

本发明涉及磁性材料技术领域，更具体地说，它涉及一种提高烧结钕铁硼磁性能的方法。

背景技术

钕铁硼永磁是目前磁性能最好的永磁材料，广泛应用于电子信息、机电、仪表及医疗器械等领域，是磁性材料中发展最快的一种。目前已经实用化的NdFeB永磁主要有两种形式，即烧结NdFeB磁体和各向同性粘结NdFeB磁体。其中粘结NdFeB由于磁性能较低应用较少，而烧结NdFeB磁体具有十分优异的磁性能，广泛应用于军工设备、电声器件、电动机、发电机、计算机硬盘驱动器(HDD)、音圈电机(VCM)、人体核磁共振成像仪(MRI)、微波通讯技术、控制器、仪表、磁分离设备、磁卡盘及其他需用永久磁场的装置和设备中。

近年来，随着科技的加速发展，烧结钕铁硼磁体在新能源汽车、变频压缩机和风力发电等高端领域的推广速度和应用范围迅速扩大。这些领域均要求烧结钕铁硼磁体具有较高的综合磁性能，尤其是要求具有较高的矫顽力。

研究表明，在钕铁硼磁体中渗入重稀土元素(主要是Dy或Tb)能提高磁体的磁性能。对应的高性能烧结钕铁硼磁体主要有两种结构：一种结构的烧结钕铁硼磁体内，重稀土元素(主要是Dy或Tb中的至少一种)在磁体内部均匀分布，其结构是通过在熔炼过程中直接加入重稀土元素后使重稀土元素在磁体内均匀分布而实现，在该磁体内重稀土元素部分取代主相合金中的Nd原子，磁体主相Z轴方向的晶格常数变小，具有较高的各向异性场，矫顽力较高，但其饱和磁化强度却明显降低，磁体的剩磁也随之降低。在另一种结构的烧结钕铁硼磁体内，重稀土元素(Dy或Tb中的至少一种)主要分布在磁体内的晶界相附近。该烧结钕铁硼磁体的结构可以通过双合金工艺实现，在双合金工艺中，按主相正比成分熔炼合金，被称为第一合金，再按富钕相和富硼相组成的晶界相的成分熔炼第二合金，第一合金和第二合金分别用真空速凝工艺熔炼，熔炼后按一定比例混合后制备烧结钕铁硼磁体。包含重稀土元素Dy或Tb中的至少一种的第二合金，经过高温烧结，会部分扩散到第一合金内，形成高性能的烧结钕铁硼磁体。

总之，现有的渗入重稀土元素的技术手段主要包括重稀土合金化或磁体表面扩散，但这些技术都存在或多或少的问题，如前者由于重稀土原子与铁原子的反磁性耦合，磁体的剩磁和最大磁能积等指标会大大降低，后者工艺过程复杂，不适合实际生产。

发明内容

本发明的目的是提供一种新型的提高烧结钕铁硼磁性能的方法，该方法通过采用含重稀土元素的溶液作为液压介质对磁体进行二次等静压，使得重稀土元素进入磁体内，并在后续烧结及热处理工序中保留在晶界处，少量渗入晶体内得到高性能的烧结钕铁硼磁体。

为实现上述目的，通过以下技术手段实现：一种提高烧结钕铁硼磁性能的方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)采用速凝薄片工艺制备钕铁硼基速凝薄片，之后用氢爆法将合金薄片破碎并通过气流磨粉碎制备3-5微米钕铁硼基原料粉末；

2)将步骤1)所得粉末在磁场中进行取向成型，得到压坯；

3)将压坯用模具装好进行一次等静压；

4)将一次等静压好的压坯放入真空烧结炉中进行低温烧结；

5)将步骤4)中低温烧结过的产物进行表面抛光处理后，再直接放入含重稀土Dy或Tb的溶液组成的液体介质中进行二次等静压；